Khi các từ "tắc kè hoa" hoặc "bạch tuộc" ngay lập tức nảy sinh liên tưởng đến các màu sắc tươi sáng thay đổi lẫn nhau. Những tán lá xanh và cỏ, hoa và trái nhiều màu sắc, nhiều màu sắc của cá cảnh và màu sắc tuyệt vời của động vật. Tất cả đây là thế giới bao quanh chúng ta. Các sinh vật sống mắc nợ đa sắc này nhờ các cấu trúc tế bào đặc biệt - tế bào sắc tố. Những hình thành kỳ lạ này là gì, chức năng của chúng là gì và chúng hoạt động như thế nào - bài viết này nói về điều này.
Màu mang
Đây là cách dịch từ "tế bào sắc tố". Chất này là gì, nó đáng được giải thích phù hợp với các nhóm sinh vật sống khác nhau. Ở giáp xác, nhuyễn thể, cá, lưỡng cư, bò sát, đây là những tế bào phản xạ ánh sáng và tế bào chứa sắc tố. Chúng chịu trách nhiệm về màu sắc của mắt và da và chỉ được hình thành trong quá trình hình thành phôi trong mào thần kinh. Sautrong thời kỳ chín, chúng phát tán khắp cơ thể. Theo tông màu trắng, chúng được chia thành các tế bào bạch cầu (vàng), hồng cầu (đỏ), iridophores (sáng), leucophores (trắng), melanophores (đen hoặc nâu). Cấu trúc của nhóm mang màu là khác nhau đối với các nhóm khác nhau và chúng tôi sẽ quay lại vấn đề này bên dưới.
plastids quang hợp
Tế bào sắc tố tảo là gì? Đây là những bào quan có màng đơn của tảo nâu và xanh lục, hình dải băng hoặc hình sao, chứa các hạt màu (diệp lục và carotenoit). Ở vi sinh vật và vi khuẩn, đây là những bào quan không có màng với nhiều hình dạng và mục đích khác nhau. Ví dụ, mang sắc tố chlamydomonas được biểu thị bằng lục lạp ở dạng cốc (tinh bột được lưu trữ trong đó) với thể sắc tố đỏ chứa hematochrome (sắc tố đỏ). Nhờ có anh ta, đơn giản nhất này có khả năng cảm nhận ánh sáng. Trong tảo đơn bào Chlorella, vùng mang màu được biểu thị bằng các hạt diệp lục-a và diệp lục-b, trôi nổi với số lượng lớn trong tế bào chất của tế bào. Với sự giúp đỡ của họ, loài tảo này thực hiện quá trình quang hợp hiệu quả nhất từ nguồn tài nguyên tối thiểu. Như vậy, đối với động vật nguyên sinh và tảo đơn bào có đặc điểm là ngoài chức năng quang hợp chất mang màu là chất dự trữ và cảm quang. Điều đáng chú ý là tế bào sắc tố của tảo khác với lục lạp của thực vật bậc cao ở cấu trúc đơn giản hơn và các loại diệp lục khác (sắc tố xanh lục với phức hợp magiê).
Tế bào động vật có sắc tố
ƯCon người và nhiều loài động vật có tế bào chỉ chứa một sắc tố là melatonin. Những tế bào này được tìm thấy trong da, len, lông và lông vũ, trong mống mắt và võng mạc của mắt. Độ bão hòa màu phụ thuộc vào nồng độ. Những tế bào này được gọi là tế bào sắc tố, chúng được hình thành trong suốt cuộc đời của cơ thể và chỉ có thể thuộc một loại - tế bào hắc tố.
Công việc cụ thể
Tế bào sắc tố là gì? Ý tưởng về công trình cần thiết cho việc phân loại của họ được hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước. Dữ liệu mới nhất về hóa sinh đã không thay đổi các quy định này, nhưng đã làm rõ các nguyên tắc hoạt động của chúng. Có hai loại tế bào sắc tố: nhiễm sắc thể sinh học và nhiễm sắc thể hóa học. Đầu tiên là các sắc tố thực (thực) - carotenoid (các dẫn xuất khác nhau của caroten) và pteridin. Chúng hấp thụ một phần của ánh sáng nhìn thấy và phản xạ phần kia. Màu cấu trúc (chemochromes) tạo ra màu thông qua giao thoa hoặc tán xạ (phản xạ của một bước sóng và sự truyền đi của bước sóng khác).
Phân loại màu
Việc phân chia mang màu theo màu sắc là khá có điều kiện. Và đó là lý do tại sao. Xanthophores và hồng cầu có thể được chứa trong cùng một tế bào, sau đó màu sắc của nó sẽ phụ thuộc vào số lượng sắc tố vàng và đỏ. Iridophores là các chemochromes có chứa các tinh thể guanin. Đó là các tinh thể phản xạ ánh sáng và cho màu sắc óng ánh. Zumellanin melanophore hấp thụ ánh sáng cao và tạo ra màu đen và nâu.
Vai trò sinh học của sắc tố
Melanin là sắc tố phổ biến nhất trong sinh vậtsinh vật - do sự hấp thụ ánh sáng, nó thực hiện các chức năng của một tế bào lá chắn. Nó không truyền tia cực tím vào các lớp sâu hơn của da, bảo vệ các mô bên trong khỏi bị tổn thương do bức xạ. Không thể đánh giá thấp vai trò của sắc tố trong cơ chế thích nghi của cơ thể sống. Mọi người đều biết thế nào là vùng mang màu trong đời sống của côn trùng thụ phấn và thực vật do chúng thụ phấn. Màu sắc cơ thể đóng một vai trò quan trọng trong việc phòng thủ chống lại kẻ thù, theo dõi con mồi, cảnh báo nguy hiểm và hành vi sinh sản. Chất diệp lục, bacteriorhodopsin là các sắc tố quang hợp, còn hemoglobin và hemocyanin là các sắc tố hô hấp.
Tài sản để thay đổi
Hiện tượng thú vị và bí ẩn nhất là sự thay đổi màu sắc của một số loài động vật. Hiện tượng này được gọi là sự thay đổi màu sắc sinh lý. Cơ chế này rất phức tạp và tiếp tục khiến các nhà khoa học kinh ngạc. Khá nhiều đại diện của các nhánh phát sinh loài khác nhau có được khả năng này trong quá trình tiến hóa. Tắc kè hoa và động vật chân đầu (bạch tuộc và mực nang) là những sinh vật ở khá xa nhau trong nấc thang tiến hóa của sự sống, nhưng lại đứng đầu trong bảng xếp hạng những loài “dễ thay đổi” nhất. Điều này thật đáng ngạc nhiên, nhưng cơ chế hoạt động của tế bào sắc tố của chúng giống nhau.
Họ làm điều đó như thế nào
Một số loài động vật chân đầu, động vật chân đốt, động vật giáp xác, cá, động vật lưỡng cư và bò sát có các tế bào đàn hồi như cao su dưới da của chúng. Tế bào sắc tố của chúng có màng và chứa đầy sơn, giống như các ống màu nước. Mỗi ô như vậy ở phần còn lại làmột quả bóng, và khi bị kích thích, một đĩa bị kéo căng bởi vô số cơ làm giãn (chất làm giãn). Chúng kéo dài vùng mang màu, làm tăng diện tích của nó lên nhiều lần, có khi gấp sáu mươi lần. Và họ làm điều đó rất nhanh - trong nửa giây. Trong tế bào sắc tố, các hạt sắc tố có thể nằm ở trung tâm hoặc nằm rải rác khắp tế bào, chúng có thể nhiều hoặc ít. Mỗi bộ giãn nở được kết nối bởi các dây thần kinh với một trạm chỉ huy - não của động vật. Sự thay đổi màu sắc xảy ra dưới tác động của hai nhóm yếu tố: sinh lý (thay đổi yếu tố môi trường hoặc cảm giác đau) và cảm xúc. Sợ hãi, hung hăng, đồng cảm với người khác giới và sự chú ý mãnh liệt - tất cả những trải nghiệm cảm xúc này đều làm thay đổi màu sắc của động vật.
Xử lý Tế bào học
Khi con vật ở trạng thái nghỉ ngơi, tất cả các hạt sắc tố nằm ở trung tâm và da trở nên sáng (trắng hoặc hơi vàng). Đó là lớp kính mờ này trông giống như một con mực với một đốm đen của một túi mực. Khi hắc sắc tố nằm trong các nhánh của tế bào sắc tố, da trở nên sẫm màu. Sự kết hợp của các sắc tố của các lớp khác nhau và tạo ra toàn bộ các sắc thái. Màu xanh lục và xanh lam là kết quả của sự khúc xạ ánh sáng trong các tinh thể guanidine ở các lớp trên của da. Màu sắc của da có thể thay đổi nhanh chóng và chiếm lấy toàn bộ cơ thể hoặc các bộ phận của nó, đôi khi tạo ra một mô hình rất kỳ lạ. Ngoài ra, bản thân các tế bào sắc tố có thể đi xuống lớp sâu của da hoặc trồi lên bề mặt.
Chỉ huy trưởng - mắt
Các nhà khoa học đã thiết lập mối quan hệ chặt chẽ giữa tầm nhìn vàthay đổi màu sắc. Ánh sáng đi qua cơ quan thị giác ảnh hưởng đến hệ thần kinh, và nó truyền tín hiệu đến các tế bào sắc tố. Một số được kéo dài, số khác bị co lại, đồng thời, đạt được sự phù hợp tối đa của các màu mặt nạ. Điều thú vị là ngay cả một con bạch tuộc bị mù cũng có thể thay đổi màu sắc - nó cũng nhận biết màu sắc bằng các giác hút, và nếu còn lại ít nhất một con thì bạch tuộc sẽ đổi màu. Thật ngạc nhiên khi anh ta có thể lặp lại những họa tiết kỳ lạ trên cơ thể mình. Có bằng chứng cho thấy con bạch tuộc có thể tái tạo nội dung của tờ báo trong vài giây, ở bên cạnh bể cá. Và nó trông giống như sự thần bí.
Một số sự thật thú vị
Ngoài khả năng đổi màu đáng kinh ngạc của bạch tuộc và tắc kè hoa, chúng còn có một số tính năng tuyệt vời hơn mà bạn chưa biết.
Bộ não của bạch tuộc phát triển nhất trong các loài động vật không xương sống. Con bạch tuộc lớn nhất nặng 180 kg. Nó dài 8 mét (bị bắt vào năm 1945). Một số loài bạch tuộc có thể đi trên cạn bằng các xúc tu của chúng.
Một trong những loài động vật độc nhất trên hành tinh là cư dân sống trong vòng sâu của Ấn Độ Dương. Sau vết cắn của nó, một người chết trong vòng 1,5 giờ. Và không có thuốc giải.
Con tắc kè hoa nhỏ nhất, Madagascar Brookesia, có kích thước chưa đầy 3 cm, trong khi con lớn nhất, Malagasy, có chiều dài lên tới 70 cm. Thực tế chúng bị điếc, nhưng sẽ nhìn thấy côn trùng nhỏ nhất ở khoảng cách 10 mét. Góc nhìn của họ là 360 độ và mỗi mắt nhìn thấy bức tranh thế giới của riêng mình.
